اكتشاف تركيب الخلية - Cell Structure

سنة الاكتشاف: 1933م

ما هذا الاكتشاف؟

• أول خريطة دقيقة للتراكيب الداخلية المتعددة التي تُؤلف خلية حية

من هو مكتشف تركيب الخلية؟

• ألبير كلود Alber Claude

أهمية اكتشاف تركيب الخلية؟

كان ألبير كلود أول عالم يطوّر إجراءات العزل ودراسة التراكيب الموجودة ضمن الخلية الحية كلاً على حدة، وكان من خطط للتنظيم الداخلي للخلية وفعاليتها وعديد مكوناتها . إنه يستحق فعلاً أن يُعد مؤسسة لعلم أحياء الخلية الحديث.

رغم أنه لم يتخرج قط من مدرسة إعدادية، إلا أن كلود راد استعمال أجهزة الطرد المركزي والمجهر الإلكتروني لدراسة الخلايا الحية. فاكتشف عدداً من المكونات الرئيسية للخلايا، تعرف على وظيفة تراكيب خلوية ثانوية أخرى، وأرسى الأساس لحقل جديد برمته من علم أحياء الخلية.

كيف جاء اكتشاف تركيب الخلية؟

لم يكن ألبير كلود Albert Claude قد أكمل ثالث سني دراسته الابتدائية عندما أجبر على ترك المدرسة واللحاق بوظيفة في مصنع. بعد إنهائه لخدمته العسكرية مع الجيش البلجيكي خلال الحرب العالمية الأولى، تمكن كلود من دراسة الطب مستفيداً من قرار الحكومة البلجيكية بالسماح لأي جندي راجع من الخدمة بالدخول للجامعة - رغم أن جامعة ليج لم تكن توّاقة جداً لقبول جندي أُمي.

خلال دراساته، قدم کلود مشروعاً بحثياً مطولاً إلى معهد روكفيلر للبحث الطبي في نيويورك. تمت الموافقة على المشروع فعلاً، وهاجر كلود إلى أمريكا.

كان مشروع كلود البحثي يتعلق بدراسة الخلايا السرطانية الحية وإكتشاف كيفية انتقال المرض، وهو ما تطلب منه فصلا للخلايا إلى مكوناتها المختلفة لغرض دراستها على حدة - عمل لم يكن لأحد سابق عهد به.

لم تكن هنالك من إجراءات معهودة أو معدات تمكنه من القيام بهكذا عملية، فاضطر كلود أن يستجدي معدات بدائية من محلات تصليح المكائن والجزارة. إستعمل طواحين اللحم التجارية لسحق نماذج من الأورام السرطانية للدجاج كان قد علقها داخل وسط سائل، كما استعمل جهاز طرد مرکزي عالي السرعة لفصل الخلايا المطحونة إلى أجزاءها الثانوية المختلفة - الأثقل في القاع، والأخف علی القمة.

أطلق كلود على هذا الإجراء cell fractionation أو «عملية تجزيء الخلية».

كانت لديه الآن أنابيب إختبار مملوءة بطبقات من مادة لزجة وطينية. ونظراً لأن أحداً لم يسبق له أن قام بفصل الأجزاء الثانوية للخلية من قبل، إستغرق كلود بضع سنوات من الدراسة والممارسة العملية لتحديد ماهية كل طبقة مفصولة ولتعلم كيفية إستنباط عامل الورم بنجاح من بقية الخلية.

أظهر التحليل الكيميائي لكلود أن هذا العامل هو الحامض الرايبي النووي RNA، أحد المكونات المعروفة للفيروس. لقد كان ذلك أول دليل عن تسبب الفيروس بالسرطان.

قرر كلود المضي قدماً بإستعمال عملية التجزيء الخلوي لدراسة الخلايا الطبيعية هذه المرة. عاملاً لكامل الوقت في مختبره على مر السنوات الستة اللاحقة ومستعملاً جهاز طردي مرکزي و ميكروسكوباً عالي القدرة، تمكن كلود من فصل ووصف نواة الخلية (التركيب الذي يحوي الكروموسومات)، العُضيّات (تراكيب مجهرية متخصصة موجود ضمن الخلية بمثابة أعضاء لها)، المايتوكوندريا (حبيبات عصوية الشكل صغيرة تحدث فيها عمليات التنفس الخلوي وإنتاج الطاقة) والرايبوسومات (مواضع صنع البروتينات ضمن الخلية).

كان كلود يخطط عالماً جديداً لطالما وقع ضمن حدود الجزر والتخمين من قبل. مع هذا، كانت رؤيته محددة أيضاً بقوة الميكروسكوب الذي استعمله، إلى أن تمكن معهد روکيفيلر من استعارة المجهر الالكتروني الوحيد في نيويورك، والذي استعمله الفيزيائيون خلال محاولتهم للتوغل إلى عالم الذرة. كان هذا المجهر قادراً على تكبير الأشياء بمليون ضعف للحجم الأصلي.

على أية حال، كان ذلك المجهر أيضاً يقوم بقصف النموذج بحزمة قوية من الإلكترونات فتحطم الخلايا الحية الهشة. قضى كلود ثمانية عشر شهراً آخر في إستحداث وسائل ناجحة لتحضير وحماية النماذج الخلوية بحيث تتحمل تأثير المجهر الإلكتروني. وأخيراً في أواسط عام 1943م، حصل كلود على أولى الصور الحقيقية للتركيب الداخلي للخلية صور لم تكن في الحسبان قبلاً.

وفي عام 1945م، نشر كلود دليلاً بعشرات من التراكيب والوظائف الخلوية الجديدة لم تعرف قط في السابق.

إن أسماء العلماء الذين كسروا حاجز الذرة واكتشفوا ما وقع في داخلها (أمثال ماري كروي، ماكس بورن، نيلز بور، إنريكو فيرمي وفيرنر هايزنبرغ) معروفة كلها ومبجلة. أما ألبير كلود فقد اخترق لوحده حاجر الخلية ليكتشف ويوثق كونة من التراكيب الثانوية والفعاليات في داخلها.